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A.赖氨酸和精氨酸

B.谷氨酰胺和甘氨酸 D.天冬酰胺和赖氨酸

C.赖氨酸和天冬氨酰胺

E.A 和 B,其中 A 是丙氨酸、天冬氨酸或甘氨酸,B 是丙氨酸或脯氨酸

三、判断题

1.在 tRNA 分子中普遍存在的修饰核苷酸是在掺入 tRNA 转录物结合前由标准核苷酸共价修饰而来。

(错误)

2.如果 tRNATyr 的反密码子发生单个碱基变化且成为丝氨酸的反密码子,这种 tRNA 被加入到无细 胞

系统,所得的蛋白质在原来应为丝氨酸的位置都变成了酪氨酸。(错误)(单个碱基转变后, tRNATyr 识别两个丝氨酸密码子,UCU/C)

3.在肽链延伸的过程中,加入下一个氨基酸比加入氨酰 tRNA 更能激活每个氨酰 tRNA 间的连接。

(正确)

4.摇摆碱基位于密码子的第三位和反密码子的第一位。(正确)

5.核糖体小亚基最基本的功能是连接 mRNA 与 tRNA,大亚基则催化肽键的形成。(正确)

6.蛋白质合成时,每加入一个氨基酸要水解 4 个高能磷酸键(4 个/密码子),所消耗的总能量比起

DNA 转录(每加入一个核苷酸用两个高能磷酸键,6 个/密码子)要少。(错误)

7.因为 AUG 是蛋白质合成的起始密码子,所以甲硫氨酸只存在于蛋白质的 N 端。(错误)

8.通过延缓负载 tRNA 与核糖体结合以及它进一步应用于蛋白质合成的时间,可使与不适当碱基配 对

的 tRNA 离开核糖体,提高蛋白质合成的可靠性。(正确)

9.延伸因子 eFF-1α帮助氨酰 tRNA 进入 A 位点依赖于 ATP 内一个高能键的断裂。(错误)

10.三种 RNA 必须相互作用以起始及维持蛋白质的合成。(正确)

11.G-U 碱基负责 fMet- tRNA 对 GUG 的识别。(错误)

12.无义密码子同等于终止密码子。(正确)

四、简答题

1.N-甲酰甲硫氨酸- tRNA 的功能是什么? 答:

N-甲酰甲硫氨酸-tRNA(fMet-tRNA)是原核细胞的起始氨酰 tRNA,能够识别 AUG 和 GUG 作 为翻译起始密码子,与 IF-2 结合成复合体进入小亚基的 P 位点。 2.解释核糖体肽基转移反应。 答:

肽基转移酶的活性区位于大亚基,邻近肽酰 tRNA 的氨基酸茎、核糖体 P 位点和 A 位点。催化

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移并将多肽链与在 A 位点的氨酰 tRNA 氨基基因共价结合是由大亚基 rRNA 负责。然而, 许多大亚基的蛋白质是必需的。 3.简述真核细胞中翻译终止的过程。 答:

由于氨酰 tRNA 上没有反密码子能够与三个终止密码子互补配对,因此翻译终止。终止并需要 tRNA 的协助,此时没有氨基酸能够连接到位于 P 位点的肽酰 tRNA 上。释放因子(eRF)有助 于终止的发生,可能使 tRNA 上的氨基酸 C 端不需要转肽基和脱酰基而发生转位。新生肽直接 从 P 位点离开核糖体并进入细胞质(细胞质核糖体)或进入转位酶通道(内质网核糖体)。 4.真核与原核核糖体的主要区别是什么? 答:

真核细胞 80S 核糖体中核糖体蛋白和 rRNA 数量和体积比原核细胞 70S 核糖体的大,其体积约 为原核的 2 倍。真核细胞的大小亚基(即 40S 和 60S)均比原核细胞的大(原核细胞为 30S 和 50S)。在两种细胞的核糖体中,rRNA 占了绝大部分体积,原核细胞的 RNA 含量则比真核细胞 高。原核细胞核糖体有 E 位点便于脱酰 tRNA 的离开。 5.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。 答:

原核细胞与真核细胞翻译起始的主要区别是来自mRNA 的本质差异以及小亚基与 mRNA 起始密 码上游区结合的能力。原核细胞 mRNA 较不稳定,而且是多顺反子,在 IF-3 介导下,通过 16S rRNA 的 3′端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后,原核细胞翻译起始复合物(IF-3、30S、 mRNA、IF-2、GTP、fMet- tRNA)就装配起来了。而在真核细胞中,需要几种起始因子(eIf-4、

4A、4B)帮助 mRNA 启动,起始复合物(SIC、40S 亚基、eIF-2、GTP、Met、tRNA)才能结 合(在 eIF-4 和 eIF-3 因子的促使下)到 mRNA 帽子上。一旦结合,SIC 开始向 mRNA 下游区 搜索,直至找到第一个 AUG 密码子。 6.氨酰 tRNA 合成酶的功能是什么? 答:

两个类型的 10 种氨酰 tRNA 合成酶各自对应一种功能性氨酰 tRNA 。通过两步反应,特定的 氨基酸先通过磷酸化与氨酰 AMP 结合,然后与相关的 tRNA 结合(磷酸二酯键的断裂),这一 反应的精确性是 mRNA 遵循遗传密码进行翻译的基础。

7.有两个系统发育上十分接近的物种,它们染色体中的(G+C)%含量不同,A 株(G+C)含量

为 55%而 B 株是 68%。同源及异源转化/重组实验表明:来自(G+C)%低的 DNA 易于转化入 (G+C)%高的生物体/基因组中,反之则不然。请说明原因。

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答:

在 AT 含量高的生物中密码子的第三位突变漂移倾向于较高 A+T 含量,而在 GC 含量高的生物

中则倾向于较高的 G+C 含量。外源 DNA 的重组似乎与此相似。基因组间密码子使用与不同的

tRNA 种类丰度有关,倾向于翻译效率高和准确性高的特定密码子。

8.根据翻译过程所涉及的各个步骤,设计出至少 6 种抑制翻译的方案。 答:

通过以下影响核糖体加工的方法可以抑制翻译:①阻碍起始因子三级结构的形成;②用反义 RNA 与 mRNA 结合形成双链结构抑制 RNA 翻译;③选择性地封闭 30S 亚基的 P 位点与 A 位点;④ 引入错义抑制;⑤抑制 30S 与 50S 亚基的装配;⑥抑制转肽反应;⑦抑制核糖体的转位;⑧抑 制核糖体的解离。

9.根据遗传密码字典,将 mRNA 序列 5′-AUGUUCCAGACCACGGGCCCUAAA-3′翻译成多肽, 假

定翻译从 5′端的 AUG 开始。如果 (1)C 改成 G;

(2)C 改成 A;

(3)C 被缺失。 答:

Met-Phe-Gln-Ser-Thr-Gly-Pro-Lys。

(1)Met-Phe-Gln-Arg-Thr-Gly-Pro-Lys;

(2)Met-Phe-Gln 终止;

(3)Met-Phe-Gln 终止;

10.在大肠杆菌的一个无细胞蛋白质合成系统中,耗尽内源 mRNA 后与 poly(AG)的随机多聚体共 温

育,其中 A:G=3:1。预测何种氨基酸能够掺入到多肽中,以及它们的相对掺入频率。 答: 可能掺入的氨基酸及相对频率如下:

密码

氨基酸 频率 3×3×3=27

AAA AAG AGA GAA

Lys Arg

=36/61 =9/61

3×3×3=27 3×3×3=27 1×3×3=9

Glu

=12/61

GAG 1×3×1=3

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GGA

Gly

1×3×1=3

=4/61

GGG 1×1×1=1 总数=61

11.为什么说翻译后氨基酸的化学修饰与蛋白质总体构象的形成有关? 答:

蛋白质总体构象取决于不同氨基酸之间氢键和疏水键形成的能力,以及侧链和其他基团对空间结 构的影响,这些因素都与翻译后的加工有关。 12.说明氨基酸残基的磷酸化怎样调节蛋白质的活性? 答:

磷酸基团的添加常常会激活或失活酶。这两种情况在糖原的代谢控制中都能看到。磷酸基团同糖 原磷酸化酶激酶结合后将酶由无活性转变为活性状态。相反,糖原合成酶被磷酸化后失活。 13.比较并指出 O-连接和 N-连接合成途径的异同。 答:

主要差别是:O-连接的侧链是直接在多肽上合成,聚糖逐步合成。N-连接的聚糖产生于前体寡 聚糖,这种前体寡聚糖是在一种叫作长醇的不饱和脂上合成的,然后 N-聚糖被转给多肽。 14.为什么大多数移码突变导致多肽链的提前终止? 答:

由于大多数的移码突变都会产生一个相同的链终止密码。

15.在一个外蛋白质翻译系统中,poly(UC)可被翻译成由 Phe 和 Cye 组成的蛋白质,但其中没有

Ala。1962 年 Chapeville 用拉内镍(Raney nickel)处理携带 Cys 的 tRNA,削弱了 Cys 与 Ala 的连 接,当这种被改变的氨酰 tRNA 用于体外系统中时,Ala 能掺入蛋白质中,解释该结果的重要性。 答:

改变了 tRNA 虽然携带丙氨酸,但仍然具有半胱氨酸的反密码子,能对 poly(UG) 中的半胱氨酸 的密码子作出反应。因为 poly(UG)不能正常地刺激通过丙氨酰-tRNA 来掺入丙氨酸,所以对应 每个密码子所掺入的氨基酸就必须依赖于 tRNA 的反密码子,而不是它们所携带的氨基酸。 16.列出各种 tRNA 所有相同的反应及个别 tRNA 的特有反应。 答:

(1)相同反应:与核糖体结合;除了起始 tRNA 以外,其他均与延长因子相互作用。

(2)特殊反应:起始氨酰 tRNA 的甲基化作用;起始氨酰 tRNA 同起始因子的相互作用;密码 子与反密码子的碱基配对;由氨酰 tRNA 合成酶催化氨酰化。 17.起始 tRNA 具有哪些两种与其他 tRNA 不同的特性?

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